合成氨變換工段設(shè)計(doc畢設(shè)論文)(參考版)
2025-06-26 21:43本頁面
【正文】 mSm=()/()= == 略去流體由于蒸汽的存在而對熱水的物性參數(shù)如粘度的影響，則： α外==(.℃) 總傳熱系數(shù)計算 以管外表面計的總傳熱系數(shù)為： K0= 列管平均直徑：==列管導(dǎo)熱系數(shù)λ=30Cal/(.℃)垢層熱阻=℃/Kcal所以：=(.h.℃)平均溫度差計算： Δt==℃換熱面積計算： = ，則F′= 列管長度計算L== 考慮管板、擋板所占長度及定管尺長，實取L=。W)式中: de===d0G/181。M/λm)1/3(181。共排13層（918根）每個弓形內(nèi)布23孔，扣除拉桿6孔得：n=918+6236=1050 根 傳熱系數(shù)計算 管內(nèi)給熱系數(shù)計算： 管內(nèi)給熱系數(shù)按下式計算：α內(nèi)=管內(nèi)氣體平均溫度℃按溫度355℃：Cm=(㎏.K)μm=λm=()所以：Re= Pr= ==(.℃)=（）管間給熱系數(shù)計算：管間裝方形擋板r=,方形板開口高度取直徑的40%，即h′=,此時流體橫過管束的流道截面積： S1=Hd(1d0/t)==擋板開口方向截面積：Sa=/180r2COS1((rh’)(Dh’h’2)=/180（）（）= 開口弓形面積減去列管所占面積：S2=Sa===平均流通截面積：Sm==,溫度==115℃時水的物性參數(shù)：CH2O=(㎏.℃)μ=λ=102W/（m.℃）管間給熱系數(shù)按下式計算 α外=λm/de(d0G/181。 催化劑床層直徑計算 設(shè)計要求催化劑層總阻力＜690Kpa（即700mmH2O）,催化劑層阻力降采用式（4616）試算ΔP= B302為非球形催化劑，粒度為5177。熱容的單位為kJ/（kmol.℃）物質(zhì)COH2H2OCO2N2a30b/103c/105CH4可用公式Cp=a+b+cT2+dT3來計算熱容：物質(zhì)abcdCH4計算結(jié)果：組分COH2CO2H2ON2CH4CpCpm=∑Yi*Cp=（kmol.℃）Q3=*523*=水的帶出熱Q4:水在90℃時Cp= kJ/（kmol.℃）Q4=X**(90+273)=*X熱損失Q5:根據(jù)熱量平衡：*（Q1+Q2）=Q3+Q4X= 第五節(jié) 調(diào)溫水加熱器的物料與熱量計算：入設(shè)備的變換氣溫度：250℃出設(shè)備的變換氣溫度：181℃進(jìn)設(shè)備的濕變換氣的量：變換氣帶入的熱量：Q1=變換氣帶出的熱Q2：變換氣在181℃時T=454K時根據(jù)《物理化學(xué)》知CO, H2, H2O, CO2, N2 ，可用公式：Cp=a+b+CT2來計算熱容。溫度：變換氣進(jìn)設(shè)備的溫度：365℃變換氣出設(shè)備的溫度：250℃水進(jìn)設(shè)備的溫度： 20℃水出設(shè)備的溫度： 90℃：（1） 入熱： 變換氣帶入熱:Q1 變換氣在365℃時根據(jù)《物理化學(xué)》知CO, H2, H2O, CO2, N2 ，可用公式：Cp=a+b+CT2來計算熱容。熱容的單位為kJ/（kmol.℃）物質(zhì)COH2H2OCO2N2a30b/103c/105計算結(jié)果：組分COH2CO2H2ON2CH4CpCpm=∑Yi*Cp=（kmol.℃）Q3=**（330+273）=水的帶出熱Q4:水在335℃，T=603K時的熱容為：Cp= kJ/（kmol.℃）Q4=X**（330+273）=熱損失Q5:Q5=*(Q1+ Q2)熱量平衡：*(Q1+ Q2)= Q3+ Q4 （ +）=+ X=：要使H2O/CO=： （）247。：（1） 入熱：水的帶入熱Q1水在20℃時 Cp= kJ/（kmol.℃）Q1=X*（20+273）* =轉(zhuǎn)化氣的帶入熱Q2：轉(zhuǎn)化氣在925℃時T=1193K根據(jù)《物理化學(xué)》知CO, H2, H2O, CO2, N2 ，可用公式：Cp=a+b+CT2來計算熱容。熱容的單位為kJ/（kmol.℃）物質(zhì)COH2H2OCO2N2a30b/103c/105CH4可用公式Cp=a+b+cT2+dT3來計算熱容：物質(zhì)abcdCH4計算結(jié)果：組分COH2CO2H2ON2CH4Cp Cpm=∑Yi*Cp=（kmol.℃）Q2=**（203181）=熱損失Q3=Q1Q2== kJ4．低變爐催化劑平衡曲線根據(jù)公式XP=100％V=KPABCDq=U=KP（A+B）+（C+D）W=KP1其中A、B、C、D分別代表CO、COCO2及H2的起始濃度t160180200220240260T433453473493513533Xpt280T553Xp低變爐催化劑平衡曲線如下：由于低變爐選用B302型催化劑。以知條件： 變換氣的流量： 設(shè)冷淋水的流量：X kg 變換氣的溫度：415℃ 冷淋水的進(jìn)口溫度：20℃ 進(jìn)二段催化床層的溫度：353℃ 操作壓力：1750kp熱量計算： 冷淋水吸熱Q1：據(jù)冷淋水的進(jìn)口溫度20℃查《化工熱力學(xué)》可知h1 =根據(jù)《化工熱力學(xué)》可知T/kP/kPaH/(kJ/kg)6001600600180070016007001800冷淋水要升溫到353℃，所以設(shè)在353℃, 615K,1750kp時的焓值為h對溫度進(jìn)行內(nèi)查法：1600kpa時(626600 )/()=(700626)/() h= kJ/kg1800kpa時(626600)/()=(700626)/() h= kJ/kg對壓力用內(nèi)差法得353℃，615K，1750Kp時的焓值h為：(17501600)/()=(18001750)/()h= kJ/kgQ1= X( )變換氣吸熱Q2：物質(zhì)COCO2H2H2ON2CH4Cp31所以Cpm=
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